低镁症

镁是细胞内第二丰富的阳离子，总的来说，是第四丰富的阳离子。 ^［4］它在细胞的许多功能中起着基本作用，包括能量转移，存储和使用;蛋白质，碳水化合物和脂肪代谢;维持正常的细胞膜功能;和甲状旁腺激素（PTH）分泌的调节。全身性地，镁降低血压并改变外周血管阻力。

几乎所有使用磷作为能量源的酶法需要镁用于激活。镁涉及生物化学新陈代谢的几乎各方面（例如，DNA和蛋白质合成，糖酵解，氧化磷酸化）。几乎所有参与磷反应的酶（例如，腺苷三磷酸酶[ATPase]）需要镁用于活化。镁用作RNA，DNA和核糖体的分子稳定剂。因为镁与细胞内的腺苷（ATP）结合到腺苷（ATP），细胞内镁浓度的变化可能有助于调节细胞生物植物，例如线粒体呼吸。

细胞外，镁离子通过干扰乙酰胆碱的释放来阻断神经突触的传递。镁离子也可能干扰肾上腺髓质中儿茶酚胺的释放。镁被认为是生理应激反应中儿茶酚胺成分的内源性内分泌调节剂。

镁体内平衡

成年人体内的镁含量平均为25克，或1000 mmol。人体大约60%的镁存在于骨骼中，20%存在于肌肉中，另外20%存在于软组织和肝脏中。体内大约99%的镁是细胞内或骨沉积的，只有1%存在于细胞外空间。70%的血浆镁被电离或与可过滤离子(如草酸、磷酸盐、柠檬酸)复合，可用于肾小球过滤，而20%的镁是蛋白质结合的。正常的血浆镁浓度为1.7-2.1 mg/dL (0.7-0.9 mmol，或1.4-1.8 mEq/L)。 ^［5］

镁稳态的主要控制因素似乎是胃肠道吸收和肾排泄。美国人的平均饮食含有大约360毫克(即15 mmol或30 mEq)的镁;健康的人需要摄入0.15-0.2 mmol/kg/d才能保持平衡。镁在自然界中无处不在，尤其是在绿色蔬菜、谷类、谷物、坚果、豆类和巧克力中。蔬菜、水果、肉类和鱼类都有中间值。食物加工和烹饪可能会消耗镁的含量，因此占人口镁摄入量低于每日摄取量的比例明显很高。

血浆中镁的浓度保持在很窄的范围内。细胞外的镁与骨骼和软组织(如肾脏和肠道)中的镁保持平衡。与其他离子相比，对镁的不同处理主要体现在两个方面:(1)骨是镁的主要储存库，在细胞外液空间中不容易与循环镁交换镁，(2)尿镁排泄仅发生有限的激素调节。 ^{［6，7，8］}无法调动镁储备意味着在镁负平衡状态下，最初的损失来自细胞外空间;骨骼储备的平衡需要几个星期才能开始。

镁的吸收

镁主要在小肠中被吸收，通过饱和运输系统和被动扩散通过大量水流。镁的吸收取决于摄入的量。当膳食镁含量正常时，大约有30-40%被吸收。在低镁摄入量(即1 mmol/d)条件下，大约80%的镁被吸收，而在高镁摄入量(25 mmol/d)条件下，只有25%的镁被吸收。

分级镁吸收发生变化的确切机制尚未确定。据推测，只有电离后的镁才会被吸收。腔内磷酸盐或脂肪增加可使镁沉淀，降低镁的吸收。

在肠道中，钙和镁的摄入会影响彼此的吸收;高钙摄入量会降低镁的吸收，低镁摄入量会增加钙的吸收。甲状旁腺素似乎能增加镁的吸收。糖皮质激素会减少钙的吸收，但似乎会增加镁的运输。维生素D可以增加镁的吸收，但其作用存在争议。

镁的肾处理

与大多数离子不同，大部分镁在近曲小管(PCT)中不会被再吸收。将小移液管置于不同肾元段的微穿刺研究表明，Henle环路的厚升肢(TAL)是重吸收的主要部位(60-70%);请看下面的图片。PCT仅占吸收镁的15-25%，远曲小管(DCT)占5-10%。 ^［9］镁在集合管中没有明显的再吸收。 ^{［10.，11.］}继承镁型运输障碍虽然罕见，可能存在于潜在的生物化学异常阵列。 ^{［12.，13.］}

在TAL中，镁通过细胞旁紧密连接与钙被动地重新吸收;这种重吸收背后的驱动力是腔正的电化学梯度，这是由氯化钠的重吸收导致的。claudin是TAL中紧密连接链的主要成分，在TAL中镁的再吸收发生。 ^{［14.，15.］}

哺乳动物中有24个家族成员。 ^［16.］在人类中，克劳丁蛋白-16中的突变（以前称为帕拉科蛋白-1）和克劳丁蛋白-19基因导致遗传性疾病，具有高钙血症和肾细胞（FHHNC）的家族性低钙血症（FHHNC），其特征在于肾脏镁和钙浪费，聚氨酯，聚氨酯复发性尿路感染，双侧肾寄生虫，累进肾功能衰竭。 ^{［17.，18.，19.］}claudin-19突变也与严重的眼部受累有关。 ^［16.］

在远曲小管(DCT)中，镁通过一个活跃的跨细胞过程被重新吸收，该过程被认为与TRPM6有关，TRPM6是一种瞬时受体电位(TRP)家族的阳离子通道。 ^{［20.，21.］}TRPM6突变已被确定为继发性低镁血症患者的潜在缺陷低钙血症(HSH), ^{［9，22.，23.，24.］}一种常染色体患者的常染色体隐性疾病，患有普遍存在的抽搐难以抗癌治疗或具有增加的神经肌肉兴奋性的其他症状，例如肌肉痉挛或肿瘤。实验室评估显示出极低的血清镁和血清钙水平。

有趣的是，上皮生长因子(EGF)的突变与TRPM6的表达减少有关 ^［25.］因此，对于低镁血症;EGF受体抑制剂类癌症药物(如西妥昔单抗、帕尼单抗)也可引起低镁血症。 ^{［26.，27.，28.，29.］}在一项共涉及7045例晚期癌症患者的10项随机对照试验的荟萃分析中，西妥昔单抗治疗患者中3/4级低镁血症的总发生率为3.9%(95%置信区间[CI]， 2.6-4.3)。与接受对照药物治疗的患者相比，接受西妥昔单抗治疗的患者发生3/4级低镁血症的风险显著增加(相对风险，8.60;95%可信区间,5.08 - -14.54)。随着肿瘤类型的不同，增加的风险也有所不同，非小细胞肺癌的发病率最高，结直肠癌的发病率最低。 ^［30.］

基石运动到插形的机制是未知的。必须针对不利的电化学梯度挤出镁。大多数生理学研究有利于低细胞内钠浓度驱动的钠依赖性交换机制;这些浓度由NA产生⁺/ K.⁺- atp酶，也被称为钠钾泵。

突变基因中的突变FXYD2，编码钠的亚基⁺/ K.⁺- atp酶是导致孤立显性低镁血症(IDH)的原因，这是一种常染色体显性疾病，除软骨钙质沉着症外几乎没有其他症状。 ^［31.］患者总是有低钙尿和可变的(但通常是轻微的)低镁症状。这种伽玛亚基的突变被认为产生了干扰的钠的路径⁺/ K.⁺- atp酶复合物的基底外侧膜，导致Na的表达减少⁺/ K.⁺- 在细胞表面上的酶。 ^{［32.，33.］}因此，K的项⁺减少，细胞在一定程度上去极化，导致TRPM6通道关闭和镁的消耗。

多种因素影响肾脏对镁的处理。 ^［5］例如，细胞外液体积的扩大增加了钙、钠和镁的排泄。Henle循环中的镁的再吸收减少了，这可能是由于增加了钠和水的输送到TAL和电位差的减少，而电位差是镁再吸收的驱动力。

肾小球滤过率(GFR)的变化也影响管状镁的再吸收。当肾小球滤过率和慢性肾衰竭中镁的过滤负荷降低时，部分重吸收也降低，因此血浆镁值保持正常，直到患者到达终末期肾病(ESRD)。

高钙血症和高镁血症通过激活钙敏感受体(CaSR)抑制镁的再吸收，CaSR是g蛋白偶联受体家族的一员。CaSR在TAL基底外膜表达。当钙或镁激活受体时，就会增强花生四烯酸̶衍生的20-羟基二十碳三烯酸(20-HETE)的形成，从而可逆地抑制顶端钾通道(ROMK2通道)。 ^［34.］

钾通过这些通道分泌到管腔有两个功能:它为氯化钠通过Na-K-2Cl共转运体(NKCC2)的重吸收提供钾;它使管腔正电，允许钙和镁的被动重吸收。 ^［35.］因此，在TAL中抑制ROMK2通道将减少钠的主动运输和被动的钙和镁的再吸收。

激活CaSR突变导致常染色体显性高钙尿症(ADHH)，其特征为低钙血症高钙尿、低镁血症，甲状旁腺激素水平低但可检测。 ^{［36.，37.］}

磷酸盐消耗也会增加尿中镁的排泄，其机制尚不清楚。

慢性代谢性酸中毒导致肾镁消耗，而慢性代谢性碱中毒则相反。慢性代谢性酸中毒降低了肾TRPM6在DCT中的表达，增加了镁的排泄，降低了血清镁的浓度，而慢性代谢性碱中毒的结果恰恰相反。 ^［38.］

目前尚无单一激素参与控制肾镁的再吸收。在实验研究中，一些激素已被证明可以改变TAL中的镁运输。这些包括甲状旁腺激素、降钙素、胰高血糖素、精氨酸加压素(AVP)和-肾上腺素能激动剂，所有这些都与TAL中的腺苷酸环化酶偶联。假设的机制包括腔内正电压的增加(通过激活基底外侧膜氯离子电导和NKCC2)和细胞旁通透性的增加(可能通过细胞旁通路蛋白的磷酸化)。这些作用是否在正常的镁止血中有重要作用尚不清楚。

相关代谢异常

低钾血常见于低镁血症患者，发生率为40-60%。 ^［1］这部分是由于潜在的疾病导致镁和钾流失，包括利尿疗法和腹泻。

低镁诱导低钾血症的机制与肾外髓K (ROMK)通道介导K的内在生物物理特性有关⁺TAL和远端肾元的分泌。ROMK通道是组成2-跨膜段内向整流钾通道家族的7个亚家族中的第一个(Kir1.1)。这些通道被指定为向内整流器，因为它们在负膜电位(外部和内部K)时，钾离子的向内电导大于向外电导⁺浓度是等价的)。 ^［35.］

这种差异电导的机制是由向外的K的结合和随后的细胞质阻断引起的⁺通过细胞质镁和多胺的内向整流传导途径的运动。细胞内镁的减少(在缺乏多胺的情况下)导致向内整流的损失，从而导致更大的向外电导K⁺离子通过通道孔。因此，Henle (TAL)上升厚肢和收集管细胞内镁浓度的降低导致K的增加⁺通过ROMK通道分泌。

证据还表明，这种消耗可能是由于低镁血症诱导的三磷酸腺苷(ATP)下降，以及随后ATP对负责TAL和收集管分泌的ROMK通道的抑制被消除。

严重低镁血症(< 1.2 mg/dL)的典型症状是低钙血症。其机制是多因素的。甲状旁腺功能异常，主要是因为甲状旁腺素释放受损。环磷酸腺苷(cAMP)生成镁依赖的腺苷环化酶受损，介导甲状旁腺激素释放减少。 ^［39.］这种激素在缺镁骨性也受到牵连。低镁血症也改变在骨表面的钙和镁的正常heteroionic交换，导致以换取镁离子的增加的骨释放从血清增加钙的骨骼吸收。

心律失常

镁缺乏对心血管的影响包括对电活动、心肌收缩力、洋地黄作用增强和血管张力的影响。流行病学研究也显示镁缺乏和冠状动脉疾病(CAD)之间的关联。

低镁血症可导致心律失常。 ^{［40，41.，42.］}心电图的改变包括传导延长和轻度ST段压低，尽管这些改变是非特异性的。缺镁患者特别容易发生地高辛相关的心律失常。细胞内镁缺乏和地高辛过量共同作用损害钠⁺/ K.⁺腺苷三磷酸酶。由此引起的细胞内钾的减少扰乱了心肌细胞的静息膜电位和复极相，增强了地高辛的抑制作用。当试图用地高辛控制房颤的速率时，静脉补充镁可能是一个有用的辅助方法。 ^［43.］

非普通话相关的心律失常是无数。最重要的临床障碍是患有心脏病患者心室性心律失常的轻度下细胞血症的关联。风险患者包括急性心肌缺血，充血性心力衰竭或最近的心肺旁路，以及重症监护病房中的患者急性病患者。 ^［40］

镁消耗的影响的离子基础的心律失常可能与损伤细胞膜钠钾泵和向外运动的增加钾通过心肌细胞钾离子通道,从而缩短动作电位和增加对心律失常的易感性。 ^［44.］带条de同构据报道，重复的多晶型心室性心动过速，延长了Qt间隔，并与低钙血症一起报告，美国心脏关联建议将硫酸镁添加到用于管理扭转DE指向或难治性心室原纤维的方案中。

高血压

镁有调节血压的作用，其对妊娠高血压综合征的治疗效果在19世纪得到证实。高血压的共同特征是细胞内游离镁减少，由于血管张力和反应性增加，导致总外周阻力增加。

在细胞水平下，据信增加的细胞内钙含量占这种增加的色调和反应性。这种增加的细胞溶质钙浓度可以是次要的，降低钙通道的活化，这可以增强钙电流进入细胞中，从细胞中减少钙渗透，增加细胞渗透性，或降低细胞内释放的钙的肌肉网上复原。

无论原因是什么，细胞内积聚导致肌动蛋白 - 肌球蛋白收缩蛋白的激活，这增加了血管间调和总外周抗性。与支持高血压缺乏作用的实验性细胞生理学数据相比，临床流行病学研究的结果未能证实关系，并从检查镁补充剂的低血压作用的临床试验结果一直矛盾。明显的是，在损失研究中（饮食方法停止高血压），富含水果和蔬菜的饮食（富含钾和镁）导致血压降低。 ^［45.］为了证实这些发现，还需要更大规模的、仔细执行的随机临床试验。

冠状动脉疾病

在流行病学研究中，CAD患者的镁缺乏发病率比对照受试者更高。 ^{［46.，47.］}安装证据表明，缺钙可能在与心肌梗死相关的发病机制，发病，发病率和死亡中发挥作用。

在实验动物中，动脉粥样硬化的动脉变化成反比与饮食镁的摄入量。在人类中，血清镁水平是负相关的血清胆固醇浓度。因此，镁缺乏与高血压和高胆固醇血症，这是公认的危险因素的动脉粥样硬化和CAD相关联。也被称为缺镁由血栓倾向陪同，增加血小板aggregatability，并增加冠状动脉的响应，以收缩的刺激。这些因素是急性心肌梗死的启动重要。研究是相互矛盾的急性心肌梗死的设置有关镁静脉给药的好处。在各种原因的死亡率降低16％在2316例患者的研究指出。 ^［48.］令人失望的是，另外两项大型研究未能证实这一益处。 ^{［49.，50.］}

冠心病患者心律失常的发生率与镁缺乏程度有关。初步数据表明，补充镁可能降低潜在致命性室性心律失常的频率，尽管这一发现尚未得到最终证实。

在心肺期间也可以在心肺期间发育中，使患者倾向于心律失常。 ^［51.］在相对较小的成人试验中，终止体外循环后静脉给予镁，可显著降低室上和室性心律失常的发生率 ^{［52.，53.］}和儿科 ^［54.］病人。考虑到以上数据，仔细评估CAD患者的镁状况和补充缺镁患者似乎是谨慎的。在溶栓药物和经皮冠状动脉介入治疗的时代，常规使用镁补充剂治疗心肌梗死仍有争议。

神经肌肉表现

最早表现的镁缺乏症通常是神经肌肉和神经精神紊乱，最常见的过度抑制性。在志愿者诱导中，在志愿者诱发中，包括震颤，坐骨，伤寒犬，雪司机和腹腔迹象以及抽搐。其他表现形式包括以下内容：

• 抽搐
• 冷漠
• 肌肉痉挛
• 反射亢进
• 急性器质性脑综合征
• 抑郁症
• 广义的弱点
• 厌食症
• 呕吐

稳定轴突需要镁。血清镁降低时，轴突刺激阈值降低，神经传导速度增加，导致肌肉和神经兴奋性增加。这些变化的细胞基础是由于细胞内钙含量的增加，其机制与上述高血压类似。

骨质疏松症

镁缺乏也与骨质疏松症有关。 ^［55.］骨质疏松患者的骨小梁中的镁含量显著降低，据报道，骨质疏松患者的镁摄入量低于对照组。 ^［56］（镁粉频繁低于推荐的膳食摄入量，尤其是老年人。） ^［57］

建议绝经后的妇女每天至少摄入1000毫克元素钙，这将改变饮食中的钙镁比例。补充钙可能会降低镁吸收的效果，并进一步加剧雌激素减少的后果和甲状甲状腺素更大的脱矿作用。H⁺- k⁺骨膜细胞中的- atp酶泵是镁依赖的，这可能导致骨细胞外液pH值降低，脱矿增加。此外，由于钙化三醇的形成涉及依赖镁的羟化酶，钙化三醇浓度在缺镁时降低，可能影响钙的重吸收。

补充镁可能对骨质疏松症有益，可能增加骨密度，阻止椎体畸形，减少骨质疏松性疼痛。在大关节，软骨钙质病与长期缺镁有关。 ^［58］

肾结石

尿镁是体内尿晶体形成的抑制剂，一些研究表明结石患者尿中镁的排泄较低。除肾脏耗损以外的其他原因导致的镁缺乏与低镁尿有关，理论上，可能在泌尿系结石形成的易感性中发挥作用。

糖尿病

患者糖尿病通常是缺乏缺镁，由低血米血症表达。 ^{［59，60，61，62］}缺镁会降低胰岛素敏感性和分泌。 ^{［63，64］}此外，镁缺乏不仅与糖尿病微血管病的发病和发展有内在联系，而且与高血压、高脂血症等生活方式相关疾病的发病和发展也有内在联系。 ^{［65，66］}镁缺乏可能是与两个炎症或血管硬度为某些人群所链接。 ^{［67，68］}

一般来说，现代人往往生活在慢性饮食缺镁的状态中。 ^［69］有一种可能性是，导致2型糖尿病急剧增加的主要因素之一是谷物摄入量的急剧减少，如大麦或富含镁的谷物。 ^［70］这表明，膳食镁摄入量与2型糖尿病发病之间存在关联，提高了人们对未来开展临床试验以研究镁补充剂治疗的疗效的期望。

杂项状况

镁缺乏也与许多其他疾病有关。据报道，偏头痛患者的大脑细胞内镁含量低。然而，镁补充剂预防偏头痛的确切价值目前还没有明确的定义。 ^［71］

此外，镁状况可能对哮喘有影响，因为缺镁与平滑肌细胞的收缩力增加相关。哮喘的镁补充剂仍然存在争议， ^［72］但它已被证明可以减少支气管对甲胆碱和其他过敏反应。 ^［73］

镁缺乏症也与慢性疲劳综合征（肌间脑髓炎）有关，运动员突然死亡，运动性能受损，突然的婴儿死亡综合征。通过测量电离的镁，而不是血液中的总镁浓度，可以改善对预痫预痫前异常普利坦斯的风险预测。 ^［74］

低镁血症可能是由于摄入减少，镁从细胞外重新分配到细胞内空间，或增加肾脏或胃肠道损失。变化的另一个因素是总镁浓度与电离镁浓度之间的差异，后者受血浆蛋白浓度和酸碱状态的影响 ^［74］．在一些情况下，这些的多于一个的可能存在。

与镁摄入量减少有关的低镁血症的原因如下 ^［5］：

• 饥饿
• 酒精依赖
• 全静脉营养

相关原因包括:

• 饥饿骨综合征
• 糖尿病酮症酸中毒的治疗
• 酒精戒断综合症
• 重新喂料综合症 ^［75］
• 急性胰腺炎

消化道镁流失的原因包括:

• 腹泻
• 呕吐和鼻吸胃
• 胃肠瘘和造口术
• 低镁血症伴继发性低钙血症(HSH)

与肾镁丢失相关的原因包括以下，包括遗传性肾小管缺陷 ^{［17.，19.，76，77］}和药物 ^［78］：

• Gitelman综合症
• 典型易货综合征(III型易货综合征)
• 具有Hypercalciuria和Nephrocalcinosis（FHHNC）的家族性低钙血症
• 常染色体显性低钙血症伴高钙尿
• 孤立显性低镁血症(IDH)伴低钙尿
• 隔离隐性低镁血症（IRH）与normocalcemia
• HSH
• 利尿剂 - 环路利尿，渗透利尿剂，以及噻嗪类的长期使用
• 抗菌素-两性霉素B，氨基糖苷类，喷他脒，卷霉素，维霉素，膦甲酸
• 化疗药物:顺铂、西妥昔单抗 ^［79］
• 免疫抑制剂——他克莫司，环孢素
• 质子泵抑制剂 ^{［80，81，82，83］}
• 乙醇 ^［84］
• 血钙过多
• 慢性代谢性酸中毒
• 体积膨胀
• 主要高醛甾酮症 ^［85］
• 急性管状坏死的回收阶段
• Postob结构利尿

降低镁的摄入量

镁缺乏的饮食或肠外营养长时间酗酒和个人都可以成为无异常胃肠或肾脏功能hypomagnesemic。已被推荐加入4-12毫摩尔每日镁全胃肠外营养，以防止低镁血症。

镁从细胞外再分配到细胞内

镁从细胞外空间转移到细胞内液或骨是血清镁水平降低的常见原因。这种消耗可能是饥饿骨综合症的一部分， ^［86］甲状旁腺切除术或全甲状腺切除术或任何类似的骨质大量矿化后，镁从细胞外液隙中被移除并沉积在骨中。 ^{［87，88］}

胰岛素治疗糖尿病酮症酸中毒后也可能出现低镁血症，这可能与胰岛素驱动镁、钾和磷返回细胞的合成代谢作用有关。

高肾上腺素状态，诸如酒精戒断，可能会引起镁的细胞内移位，并且可以增加的游离脂肪酸与游离血浆镁结合循环水平。有时在手术后观察到的低镁血症归因于后者。

低镁血症是再喂养综合征的一种表现，在这种情况下，先前营养不良的患者被喂以高碳水化合物负荷，导致磷酸盐、镁和钾迅速下降，同时细胞外液空间体积扩大，导致各种并发症。

急性胰腺炎也可引起低镁血症。其机制可能代表了镁在坏死脂肪中的皂化作用，类似于低钙血症。然而,术后状态 ^［89］或严重疾病通常与低镁水平有关， ^［90］而不是胰腺炎。

胃肠损失

胃肠道镁吸收受损是一种常见的低血症症的潜在基础，特别是当涉及小肠时，由于与吸收不吸收，慢性腹泻或恶臭的疾病，或由于小肠旁路手术而导致的疾病。因为结肠中有一些镁吸收，患有对静血膏患者可以发育低钙血症。

一种新兴的关联，随着频率的增加所描述的，是与质子泵抑制剂（PPI），广泛用于减少胃酸分泌的关联。 ^{［80，81，82，91，83］}可能的机制是胃肠道吸收减少。

2011年3月，美国食品和药物管理局(FDA)发布了安全警告，长期使用PPIs(在大多数情况下，超过1年)会导致低镁血症。FDA建议卫生保健专业人士考虑获得血清镁水平起始之前处方PPI治疗的病人将在这些药物长时间,以及患者同时服用其他药物(如利尿剂),可能会导致低镁症在服用地高辛,因为低镁血症可增加地高辛严重不良反应的可能性。FDA建议考虑定期测量这些患者的血清镁水平。 ^［92］

在一项以人群为基础的病例对照研究中，Zipursky和他的同事对366名因低镁血症住院的患者和1,464名匹配的对照组进行了研究，发现目前使用PPIs与低镁血症风险增加43%相关(调整优势比[OR]， 1.43;95%置信指数[CI] 1.06-1.93)。在接受利尿剂治疗的患者中，风险显著增加(调整后的OR值为1.73;95%可信区间1.11-2.70)，但未接受利尿剂治疗的患者(调整后OR 1.25;95%可信区间0.81 - -1.91)。 ^［93］

HSH是一种罕见的常染色体隐性疾病，其特征是伴有低钙血症的严重低镁血症。 ^［94］病理生理学与肠内镁吸收受损有关 ^［95］伴有肾镁流失;见肾的损失，以下。

肾的损失

尿中镁的流失可能是由遗传疾病、药物和其他原因引起的。导致尿镁消耗的遗传性管状障碍包括:

• Gitelman综合症
• 巴特综合征
• 具有Hypercalciuria和Nephrocalcinosis（FHHNC）的家族性低钙血症
• 常染色体显性低钙血症伴高钙尿
• 孤立显性低镁血症(IDH)伴低钙尿
• 隔离隐性低镁血症（IRH）与normocalcemia
• 低镁血症伴继发性低钙血症(HSH)

Gitelman综合症

Gitelman综合征是由突变引起的常染色体隐性病症SLC12A3基因，其编码的噻嗪类敏感氯化钠协同转运蛋白（NCCT）。 ^［96］该综合征的特点是低钾血症、低镁血症和低钙尿。 ^［97］

低镁血症在大多数患者吉特曼氏综合症发现，被假定为继发于NCCT初始缺陷，但一些数据点以镁消耗作为主要异常。 ^［98］有研究表明，Gitelman综合征的镁消耗可能是由于DCT中TRPM6的下调。

巴特综合征

钠-钾-氯共转运体(NKCC2)对钠、钾、氯离子的主动转运，在Henle (TAL)环的上升翼产生的电梯度有助于镁离子的再吸收。NKCC2突变见于产前Bartter综合征，并导致肾镁消耗和低镁血症。经典巴特综合征是由突变引起的CLCNKB位于肾基底外侧的氯离子通道ClC-Kb编码，它介导氯离子沿TAL和DCT从肾小管上皮细胞流出到间质。目前尚不清楚该综合征是如何产生低镁血症的。

家族性低镁血症伴高钙尿和肾钙质沉着

在FHHNC，一种常染色体隐性疾病，发生深刻肾镁和钙浪费。在高尿钙症常导致肾钙化，导致渐进性肾功能衰竭。 ^{［17.，19.，76］}在FHHNC患者中报道的其他症状包括尿路感染、肾结石、不完全性远端管酸中毒和眼部异常。 ^［99］

FHHNC是由基因突变引起CLDN16，哪个编码Paracellin-1（Claudin-16）， ^［18.］在TAL中形成钙和镁重吸收的细胞旁通路的紧密连接蛋白claudin家族的一员。FHHNC伴眼科疾病提示潜在claudin-19突变。 ^{［100.，101.，102.］}

常染色体显性低钙血症伴高钙尿

ADHH是尿镁消耗的另一种疾病。 ^［36.］受影响的个体存在于低钙血症，高血尿和聚厄，以及约50％的这些患者的患者具有低钙血症。

ADHH是由CASR该基因编码位于TAL和DCT基底外侧的钙敏感受体(CaSR)，参与肾脏钙和镁的再吸收。 ^［37.］激活突变通过增加突变受体对细胞外钙和镁的表观亲和力，将受体的设定值转移到增强的敏感性水平。这导致甲状甲状腺素分泌减少，二价阳离子在TAL和DCT中的再吸收减少，从而导致尿钙和镁的损失。在其他病例中，基底外侧蛋白(细胞周期蛋白M2)突变已被描述。 ^［103.］

孤立显性低镁血症伴低钙尿

idh用低可血尿 ^［31.］是不是chondrocalcinosis其他一些症状相关的常染色体显性条件。患者总是有hypocalciuria和变量（但通常轻度）hypomagnesemic症状。

突变基因中的突变FXYD2，编码了DCT中底外侧Na+/K+- atp酶的gamma亚基。这种γ亚基的突变被认为是产生了Na+/K+- atp酶复合物到基底外侧膜的干扰路径，导致细胞表面Na+/K+- atp酶的表达减少。 ^{［32.，33.］}因此，钾的进入减少，细胞在一定程度上去极化，导致TRPM6通道关闭，镁消耗。

孤立隐性低镁血症伴正常血钙

IRH伴正常钙血症是一种常染色体隐性疾病，患者在婴儿期早期出现低镁血症症状。尿镁排泄增加引起的低镁血症似乎是唯一的生化异常。IRH与常染色体显性形式的区别在于缺乏低钙尿。 ^［104.］它是由表皮生长因子基因，导致肾表皮生长因子受体(EGFR)刺激不足，从而导致上皮Mg2+通道TRPM6激活不足，导致镁消耗。 ^［6］

低镁血症合并继发性低钙血症

HSH，也称为原发性肠低镁血症，是一种常染色体隐性疾病，其特征是血清镁和钙水平非常低。 ^［94］在基因编码TRPM6，瞬时受体电位（TRP）家族阳离子通道的成员的突变，已被鉴定为潜在的遗传缺陷。 ^{［22.，23.，24.］}患者通常在出生后3个月内出现低镁血症、低钙血症的神经体征，包括癫痫、抽搐和肌肉痉挛。

未经治疗，HSH可能导致永久性神经损伤或致命。低钙血症继发于甲状旁腺功能衰竭和持续缺镁导致的周围甲状旁腺激素抵抗。

通常，低钙血症对钙或维生素D治疗有抗性。高剂量的镁可以达到正常血钙和缓解临床症状，可达正常摄入量的20倍。由于口服大量镁可能引起严重的腹泻和一些患者的不依从性，有时必须考虑肠外镁给药。另外，连续夜间鼻胃镁灌注已被证明能有效减少胃肠道不良反应。

药物

环型利尿剂(包括速尿、布美他尼和乙丙酸)通过抑制镁在TAL中再吸收所必需的电梯度而大幅度增加镁的排泄。长期噻嗪类利尿剂治疗也可能导致镁缺乏，其途径是增强镁的排泄，特别是降低肾上皮镁通道TRPM6的表达水平。 ^［105.］

许多肾毒性药物，包括顺铂，两性霉素B，环孢素，他克莫司，和喷他脒，可以通过多种机制，其中一些还是一个未知数产生尿镁浪费。例如，他克莫司通过TRPM6渠道的下调会导致低镁血症。 ^［106.］

由于包括钙素抑制剂（例如环孢菌素，Tacrolimus）的免疫抑制方案引起的尿镁萎缩，部分原因是黄蜂血症经常在肾移植后经常发展。这些患者的其他因果因素包括后移植后体积膨胀，代谢酸中毒，胰岛素抵抗，由于腹泻，低膳食镁的摄入和使用药物或质子泵抑制剂，降低了GI吸收。 ^［107.］

相反，氨基糖苷被认为诱导CaSR对TAL和DCT的作用，产生镁的消耗。 ^［108.］顺铂和两性霉素b诱导的镁缺乏与低钙尿有关，提示DCT损伤。Ledeganck等在大鼠模型中发现，顺铂治疗导致EGF和TRPM6下调，导致肾脏Mg2+消耗。 ^［109.］一些数据表明，与顺铂治疗相关的镁损失主要是肠道吸收降低的结果，而不是目前认为的肾脏排泄增加的结果。

EGF受体抑制剂类化疗药物(如西妥昔单抗、帕尼单抗)可导致低镁血症。 ^{［26.，27.，28.，29.］}在一项共涉及7045例晚期癌症患者的10项随机对照试验的荟萃分析中，西妥昔单抗治疗患者中3/4级低镁血症的总发生率为3.9%(95%置信区间[CI]， 2.6-4.3)。与接受对照药物治疗的患者相比，接受西妥昔单抗治疗的患者发生3/4级低镁血症的风险显著增加(相对风险，8.60;95%可信区间,5.08 - -14.54)。随着肿瘤类型的不同，增加的风险也有所不同，非小细胞肺癌的发病率最高，结直肠癌的发病率最低。 ^［30.］

其他肾的原因

肾脏镁消耗的其他原因和可能的机制包括:

• 醛固酮过量-慢性体积膨胀，从而增加镁的排泄
• 高钙血症-刺激CaSR和抑制镁的再吸收
• 低磷血症 - 未知
• 酒精摄入-酒精引起的肾小管功能障碍(戒酒4周内可逆转) ^［84］

最后，镁的消耗可以被看作是肾小管功能障碍的一部分，在急性肾小管坏死或梗阻性利尿的恢复过程中观察到。

囊性纤维化

血清镁水平随着年龄增长而减少囊性纤维化患者(CF)和低镁症发生在超过一半的先进的CF患者。在某种程度上,这些患者的低镁症可能会导致使用氨基苷类抗生素,可诱发急性和慢性肾功能magnesium-wasting。此外，有限的数据表明，CF可能损害肠道镁平衡。 ^［110.］

在美国发生

尽管据估计，普通人群中低镁血症的发生率低于2%，但一些研究估计，75%的美国人没有达到建议的膳食镁摄入量。 ^［111.］

梅奥诊所(Mayo Clinic)的一项综述显示，在65,974名住院成人患者中，有13,320人(20.2%)的镁水平低于1.7 mg/dL。低镁血症在血液病/肿瘤病患者中很常见。 ^［112.］

低镁血症的风险可以总结如下:

• 占总人口的2%
• 住院患者0-20%
• 重症监护病房(ICU)患者占50-60%
• 30-80%的酗酒者
• 25%的门诊糖尿病患者

与年龄相关的人口

虽然没有全面的研究已经解决了低镁血症按年龄组分层的实际发生率，新生儿可能更倾向于发展的条件。造成这种情况的机制尚不清楚，但一些研究表明，新生儿在生长组织细胞内镁的需求增加。

患者应该被告知如何调整低镁血症的风险。这些改变可能包括保持适当的饮食，停止饮酒，改善糖尿病控制，如果低镁血症的原因仍然存在，服用补充剂。

有关患者教育信息，请参见镁目录，以及镁美国国家卫生研究院膳食补充剂办公室的资料

在一些不同的患者人群中，低镁血症与不良预后有关。在一项对21,534例维护性透析患者的研究中，血清镁水平最低的患者(< 1.30 mEq/L)的死亡风险最高(危险比，1.63;95%置信指数，1.30-1.96)。 ^［113.］

低镁血症是危重脓毒症患者的常见症状，提示预后不良。尽管证据主要来自观察性研究，但它显示了低镁血症与机械通气需求增加、重症监护病房住院时间延长和该患者人群死亡率增加之间的显著相关性。 ^［114.］

在梅奥诊所审查65,974名住院患者的情况下，入院中的缺血性血症与住院内死亡率增加有关。镁水平为1.5-1.69mg / dL的患者死亡率为2.2％，含有低于1.5mg / dL的水平的2.4％;相比之下，患有1.7-1.89mg / dL的患者的死亡率为1.8％。 ^［112.］